大型汽轮机阀门管理参数的现场整定

0 前言
                                 
                              对于大型汽轮机而言，一个简单实用的节能增效措施就是改变汽轮机高压调节汽门的运行方式，由单阀控制转换为顺序阀控制，从而减少节流损失提高机组效率（1）。同时，精细调整和优化汽轮机的控制参数，减少阀门的无为波动，增加汽轮机的使用寿命。目前，由于网上负荷峰谷差越来越大，为了保证电力生产的供需平衡，保证电网的安全和供电质量，除了建设抽水蓄能电站外，还要求机组可靠地投入AGC功能，根据负荷调度中心的指令随时改变机组的出力，这就使得汽轮机的精确控制和顺序阀控制方式的节能效果更加显著，也更为必要。
                                 
                              但由于大多数汽轮机阀门管理和控制参数根据原始设计而定，在机组调整试运和生产过程中很少根据设备的实际制造和安装情况以及机组具体的运行工况进行修正，使得控制参数与实际要求有很大的差别，甚至在控制方式切换时阀门剧烈振荡，引起机组负荷和主汽压力波动，从而严重影响机组及电网的安全稳定运行，汽轮机的功率控制回路和顺序阀控制方式无法正常投入，增加了机组的节流损失，减少了机组的使用寿命，因此，很有必要根据调门的实际流量特性修正阀门的管理参数和控制参数。
                                 
                              本文以某135MW机组为例，给出了一种汽轮机阀门管理参数和控制参数的现场试验整定方法，详细阐述了现场试验方法、试验数据计算处理，并通过参数修改前后的效果比较，证明了本文方法的有效性。所给出的步骤方法现场实用性强，具有代表性，望对同行能有所帮助。
                                  1 参数整定前现象与分析
                                  1.1 单阀与顺序阀两种控制方式相互切换时负荷扰动大
                                 
                              当机组负荷达到一定值后，一般将阀门运行方式由单阀切换为多阀，但在切换时负荷波动6MW以上，引起主汽压力及锅炉燃烧的剧烈波动，造成机组运行不稳定。这主要是因为DEH软件中阀门管理程序的参数设置不合理，1号和2号高压调门的设计流量偏低，而3号高压调门的设计流量偏高，造成调门的总指令与阀门的实际流量非线性。因此，必须对各个调门的流量特性进行试验，以修正其相应的控制参数。
                                  1.2 投顺序阀控制时阀门晃动严重
                                 
                              汽轮机顺序阀的开启顺序为：先开1号和2号高压调门至接近全开，然后开3号高压调门至接近全开，最后开4号高压调门。问题表现在1号和2号高压调门接近全开，3号高压调门开始打开时，3号高压调门接近全开，4号高压调门开始打开时，阀门开度均出现剧烈波动，其中，1号和2号高压调门的反馈晃动幅度达10%，3号高压调门的反馈晃动2%，4号高压调门的反馈晃动10%，引起负荷波动接近8MW，从而严重影响锅炉的燃烧和汽轮机的运行稳定。这是因为阀门管理程序中所设置阀门开启重叠度不合适，引起实际蒸汽流量与流量指令不线性。因此，必须对各个阀门的流量特性曲线尤其是阀门刚开启时流量特性进行试验，重新确定阀门开启的重叠度。
                                  2 参数整定试验
                                 
                              测试汽轮机各个高压调节汽门的流量特性，为修正阀门的流量特性曲线和阀门管理参数及阀门开启的重叠度做准备，具体过程如下。
                                  2.1 进行单、多阀切换试验
                                 
                              确认汽轮机处于单阀控制方式，由运行人员投入DEH（数字电液控制系统）功率自动控制回路，当机组重要运行参数（包括主蒸汽压力、再热蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、凝汽器真空以及机组负荷）稳定后，将汽轮机的运行方式由单阀切换到顺序阀，此时根据软件中原来设置的阀门流量分配方案计算得出的阀门开度指令，在设定的切换时间内，1号、2号高压调节汽门逐步全开，3号高压调门处于功率调节方式，4号高压调门逐步全关（2）。切换过程中发现1号、2号高压调节汽门在接近全开时反馈晃动接近10%，3号高压调门晃动接近2%，负荷波动7MW以上。分析具体原因为各个阀门的流量特性设置不准确，阀门开启的重叠度设置过大，阀门管理的参数设置不合适，引起流量指令与实际流量严重不线性所致。
                                  2.2 3号高压调门的流量特性测试试验
                                 
                              由运行人员解除DEH功率自动控制回路，投入锅炉侧的主蒸汽压力自动控制回路，设定主汽压设定值为机组的额定压力即13.26MPa，同时调整主蒸汽温度和再热蒸汽温度等参数，使机组严格按照额定参数运行，并保证机组的运行稳定。由热工人员强制1号、2号高压调节汽门指令为100，强制4号高压调门指令为零，然后由运行人员在DEH操作站上设置负荷参考指令和负荷变化率，逐步降低机组负荷，使3号高压调门缓慢关闭。当机组主蒸汽压力、再热蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、凝汽器真空以及机组负荷等主要参数运行稳定后，再由运行人员缓慢增加负荷参考指令，使实际功率分别达到110MW、115MW、120MW、125MW、130MW、135MW，当机组运行参数稳定后，在每一个负荷点分别记录各个<